激光测距仪位置测量和校正系统，方法和过程

激光测距仪位置测量和校正系统及方法技术领域本发明涉及一种激光测距仪位置测量和校正系统及方法.

背景技术:

随着计算机和机器人技术的发展，移动机器人得到了迅速的发展和广泛的应用，几乎渗透到社会生活的各个领域. 激光测距仪具有测距快，体积小，性能可靠的优点. 近年来，随着其成本的不断降低，它已越来越广泛地用于移动机器人的定位和导航中. 在使用前，需要使用车身坐标对激光测距仪进行校准，以测量激光测距仪在车身坐标系中的位置，以便将信息与其他传感器（如相机，里程表等）集成在一起，以更好地定位导航，在具体使用过程中，需要按照规定的姿势安装激光测距仪，即激光测距仪的安装位置，俯仰角和偏转角均需满足要求；例如，安装激光测距仪时，存在激光测距仪. 如果俯仰角偏离偏航角或偏航角，测量结果将不准确，从而导致定位信息不正确. 通常，俯仰角和偏航角必须为0.

技术实现要素:

发明内容鉴于现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于测量和校正激光测距仪的位置的系统和方法. 本发明的目的是通过以下技术方案实现的: 一种激光测距仪的位置测量和校正系统，该系统包括第一校准板，第二校准板，固定位置标记，激光测距单元，控制单元，数据处理单元和载体设备；该支架装置用作安装激光测距单元，控制单元，数据处理单元的支架，该支架装置安装有驱动轮，并且该驱动轮的中心用于校准激光测距. 单位数据处理单元用于处理计算激光测距单元返回的激光扫描点数据；控制装置用于控制激光测距单元的激光发射和接收，以及激光测量. 距离单元的数据传输到数据处理单元进行数据计算. 激光测距单元用于发射和接收反射的激光，以产生每个激光扫描点的数据. 位置固定标记用于多向固定载具. 第一校准板和第二校准板用于反射激光，第一校准板和第二校准板成一定角度放置. 此外，承载装置包括第一夹持槽和第二夹持槽，其可以将承载装置固定两次，从而在固定承载装置时安装的激光测距单元分别面对第一校准板和第二校准板. 进一步地，第一校准板垂直于第二校准板，第一卡槽和第二卡槽分别平行于第一校准板和第二校准板. 此外，第一校准板和第二校准板的高度是可调的，并用于适应激光测距单元的高度.

一种测量和校正激光测距仪位置的方法. 该方法基于上述测量系统. 承载装置连续两次放置在第一校准板和第二校准板上. 由距离测量单元的位置形成的几何关系获得激光距离测量单元在承载装置中的安装位置，确定在安装激光距离测量单元时是否存在位置偏差，并调整位置. 激光测距仪. 进一步地，所述第一校准板垂直于所述第二校准板，所述载具两次放置形成的激光测距单元的几何关系为: “ L1-O” ＝“ L2-O”∠（L1-O， L2-O）=π/ 2，其中O是要找到的驱动轮的中心坐标，L1和L2分别是全局直角坐标系中激光测距单元的两个位置测量坐标. 此外，根据获得的偏移量确定激光测距单元的安装位置是否与驱动轮的中心坐标偏移. 偏移量的计算公式如下: d1 = 12（L1（x）+ L1（y）-L2（x）-L2（y））]]> d2 = 12（-L1（x）+ L1（y ）+ L2（x）-L2（y））]]>其中d1是激光测距单元的距离轮心第一方向上的偏移量，d2是激光测距单元在第二方向上的偏移量车轮中心. 本发明的有益效果是: 本发明的系统的外部组件仅包括第一校准板和第二校准板，并且载体设备，激光测距单元，数据处理单元和控制单元是固有设备. 产品，因此该系统的生产和操作非常简单. 该系统用于测量承载设备中激光测距仪的测量结果是否偏离. 当第一校准板垂直于第二校准板时执行测量. 两次放置激光测距单元的位置形成的几何关系简单，测量结果的准确性高. 具有成本低激光测量仪的工作原理，操作简单，精度高等特点，可以满足实际应用.

附图说明附图说明图1是本发明的激光测距装置的位置测定校正系统的结构框图. 图. 图2是激光测距单元面对第一校准板时的. 图. 图3是面向第二校准板的第一的激光测距单元；图4是当​​激光测距单元面对第一校准板时激光测距装置位置测量和校正方法的原理图. 图5是当激光测距单元面对第二校准板时的激光测距单元仪器位置测量和校正方法；在该图中，第一校准板1，第二校准板2，固定位置标记3，激光测距单元4，控制单元5，数据处理板6激光测量仪的工作原理，承载装置7，第一单卡槽31第二卡槽32. 具体实施方式在使用激光测距仪的过程中，需要在安装激光测距仪之后测量并校正激光测距仪的安装位置，俯仰角和偏转角，以便激光测距仪在安装过程中的偏差满足应用的要求，以便与其他传感器（如相机，里程表等）集成信息. 使用本发明的激光测距仪的位置测量和校正系统在安装了激光测距仪的任何智能运动系统中测量和校正激光测距仪的位置偏差. 本发明的测试装置示于图1和2中. 1-3. 它主要包括第一校准板1，第二校准板2，固定位置标记3，激光测距单元4，控制单元5，数据处理板6和载体装置7；承载装置7用作安装激光测距单元4. 控制装置5，数据处理单元6等的承载装置配备有驱动轮，该驱动轮可在驱动装置下方的平面内自由移动. 控制单元5的动作；本发明的激光测距单元4的位置在承载装置7的前方，就在驱动轮中心的正前方，该驱动轮的中心用于校准激光测距单元4的偏移，即，偏移量是与驱动轮的中心的偏移量. 数据处理单元6用于处理计算激光测距单元4返回的激光扫描点数据；控制装置5用于控制激光测距单元4的激光发射和接收，并将激光测距单元4发送的数据发送到数据办公室单元6，以计算数据；发射和接收反射激光的激光测距单元4产生扫描每个数据点的激光.

位置固定目标3用于在多个方向上固定承载装置7. 如图所示. 参照图1、2和3，本发明的承载装置7包括第一狭槽31和第二狭槽32. 承载装置7可被固定两次，从而当固定承载装置7时安装激光测距单元4. 分别面对第一校准板1和第二校准板2. 在该实施例中，第一卡槽和第二卡槽32分别平行于第一校准板1和第二校准板2. 第一校准板1和第二校准板2用于反射激光. 第一校准板1和第二校准板成一定角度，可以分别移动和安装，其高度是可调的，在本实施例中，用于测量激光测距仪4的位置时，高度可适应激光测距单元4的高度. 在激光测距单元4中，第一校准板1垂直于第二校准板2，第一槽31和第二槽32彼此垂直，并且中心重合. 本发明的激光测距单元4的位置的测量方法基于上述测量系统. 将承载装置7固定在位置固定标准件3上两次以面对第一校准板1和第二校准板2. 在测量期间，第一校准板1与第二校准板2成一定角度以获得几何关系. 由激光测距单元4在两个放置位置形成. 根据当将承载装置7放置两次时由激光测距单元4的位置形成的几何关系，获得了激光测距单元4在承载装置7中的安装位置. 在该实施例中，第一校准板1垂直于第二校准. 板2和承载装置7被连续放置两次，如图1和2所示. 参照图4和图5. 根据由承载装置7的两个位置形成的激光测距单元4的位置的几何关系，存在: “ L1-O” ＝“ L2-O”∠（L1-O，L2 -O）=π/ 2，其中O是驱动轮的中心坐标，L1和L2是在全局坐标系下激光测距单元4的两个位置测量坐标，即二维位置的全局坐标在该系统下，全局坐标系是一个人工的直角坐标系，平行于第一校准板1的方向为y轴，平行于第二校准板2的方向为x轴.

获取激光测距单元4相对于轮心的d1，d2偏移，其中d1是激光测距单元相对于轮心在第一方向上的偏移，d2是激光测距单元相对于轮心的偏移. 在偏移上，第一方向平行于y轴，第二方向平行于x轴. d1 = 12（L1（x）+ L1（y）-L2（x）-L2（y））））> d2 = 12（-L1（x）+ L1（y）+ L2（x）-L2（y ））]]>确定偏移量d1，d2是否满足安装要求. 在本实施方式中，需要将激光测距单元4安装在搬运装置7的中央. 如果d1不为零，则判断为激光测距单元4. 如果安装位置偏离，则调整安装位置. 激光测距单元4. 当未垂直测量第一校准板1和第二校准板2时，∠（L1-O，L2-O）是实际形成的角度值.

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